Компьютерные и телекоммуникационные сети. Телекоммуникации. Сетевые телекоммуникационные технологии

Компьютерные сети и телекоммуникации

Система доменных имен DNS

Соответствие между доменными именами и IP-адресами может устанавливаться как средствами локального хоста, так и средствами централизованной службы. На раннем этапе развития Internet на каждом хосте вручную создавался текстовый файл с известным именем hosts. Этот файл состоял из некоторого количества строк, каждая из которых содержала одну пару "IP-адрес - доменное имя", например 102.54.94.97 - rhino.acme.com.

По мере роста Internet файлы hosts также росли, и создание масштабируемого решения для разрешения имен стало необходимостью.

Таким решением стала специальная служба - система доменных имен (Domain Name System, DNS). DNS - это централизованная служба, основанная на распределенной базе отображений "доменное имя - IP-адрес". Служба DNS использует в своей работе протокол типа "клиент-сервер". В нем определены DNS-серверы и DNS-кли-енты. DNS-серверы поддерживают распределенную базу отображений, а DNS-клиен-ты обращаются к серверам с запросами о разрешении доменного имени в IP-адрес.

Служба DNS использует текстовые файлы почти такого формата, как и файл hosts, и эти файлы администратор также подготавливает вручную. Однако служба DNS опирается на иерархию доменов, и каждый сервер службы DNS хранит только часть имен сети, а не все имена, как это происходит при использовании файлов hosts. При росте количества узлов в сети проблема масштабирования решается созданием новых доменов и поддоменов имен и добавлением в службу DNS новых серверов.

Для каждого домена имен создается свой DNS-сервер. Этот сервер может хранить отображения "доменное имя - IP-адрес" для всего домена, включая все его поддомены. Однако при этом решение оказывается плохо масштабируемым, так как при добавлении новых поддоменов нагрузка на этот сервер может превысить его возможности. Чаще сервер домена хранит только имена, которые заканчиваются на следующем ниже уровне иерархии по сравнению с именем домена. (Аналогично каталогу файловой системы, который содержит записи о файлах и подкаталогах, непосредственно в него "входящих".) Именно при такой организации службы DNS нагрузка по разрешению имен распределяется более-менее равномерно между всеми DNS-серверами сети. Например, в первом случае DNS-сервер домена mmt.ru будет хранить отображения для всех имен, заканчивающихся на mmt.ru: wwwl.zil.mmt.ru, ftp.zil.mmt.ru, mail.mmt.ru и т. д. Во втором случае этот сервер хранит отображения только имен типа mail.mmt.ru, www.mmt.ru, а все остальные отображения должны храниться на DNS-сервере поддомена zil.

Каждый DNS-сервер кроме таблицы отображений имен содержит ссылки на DNS-серверы своих поддоменов. Эти ссылки связывают отдельные DNS-серверы в единую службу DNS. Ссылки представляют собой IP-адреса соответствующих серверов. Для обслуживания корневого домена выделено несколько дублирующих друг друга DNS-серверов, IP-адреса которых являются широко известными (их можно узнать, например, в InterNIC).

Процедура разрешения DNS-имени во многом аналогична процедуре поиска файловой системой адреса файла по его символьному имени. Действительно, в обоих случаях составное имя отражает иерархическую структуру организации соответствующих справочников - каталогов файлов или таблиц DNS. Здесь домен и доменный DNS-сервер являются аналогом каталога файловой системы. Для доменных имен, так же как и для символьных имен файлов, характерна независимость именования от физического местоположения.

Процедура поиска адреса файла по символьному имени заключается в последовательном просмотре каталогов, начиная с корневого. При этом предварительно проверяется кэш и текущий каталог. Для определения IP-адреса по доменному имени также необходимо просмотреть все DNS-серверы, обслуживающие цепочку поддоменов, входящих в имя хоста, начиная с корневого домена. Существенным же отличием является то, что файловая система расположена на одном компьютере, а служба DNS по своей природе является распределенной.

Существуют две основные схемы разрешения DNS-имен. В первом варианте работу по поиску IP-адреса координирует DNS-клиент:

DNS-клиент обращается к корневому DNS-серверу с указанием полного доменного имени;

DNS-сервер отвечает, указывая адрес следующего DNS-сервера, обслуживающего домен верхнего уровня, заданный в старшей части запрошенного имени;

DNS-клиент делает запрос следующего DNS-сервера, который отсылает его к DNS-серверу нужного поддомена, и т. д., пока не будет найден DNS-сервер, в котором хранится соответствие запрошенного имени IP-адресу. Этот сервер дает окончательный ответ клиенту. Такая схема взаимодействия называется нерекурсивной или итеративной, когда клиент сам итеративно выполняет последовательность запросов к разным серверам имен. Так как эта схема загружает клиента достаточно сложной работой, то она применяется редко. Во втором варианте реализуется рекурсивная процедура:

DNS-клиент запрашивает локальный DNS-сервер, то есть тот сервер, который обслуживает поддомен, к которому принадлежит имя клиента;

Если локальный DNS-сервер знает ответ, то он сразу же возвращает его клиенту; это может соответствовать случаю, когда запрошенное имя входит в тот же поддомен, что и имя клиента, а также может соответствовать случаю, когда сервер уже узнавал данное соответствие для другого клиента и сохранил его в своем кэше;

Если же локальный сервер не знает ответ, то он выполняет итеративные запросы к корневому серверу и т. д. точно так же, как это делал клиент в первом варианте; получив ответ, он передает его клиенту, который все это время просто ждал его от своего локального DNS-сервера.

В этой схеме клиент перепоручает работу своему серверу, поэтому схема называется косвенной или рекурсивной. Практически все DNS-клиенты используют рекурсивную процедуру.

Стек протоколов TCP/IP.

Стек TCP/IP, называемый также стеком DoD и стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов. Если в настоящее время он распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT, NetWare) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

Самый нижний (уровень IV) - уровень межсетевых интерфейсов - соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных каналов это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных каналов - собственные протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, которые устанавливают соединения типа "точка - точка" через последовательные каналы глобальных сетей, и протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN. Разработана также специальная спецификация, определяющая использование технологии ATM в качестве транспорта канального уровня.

Следующий уровень (уровень III) - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей дейтаграмм с использованием различных локальных сетей, территориальных сетей X.25, линий специальной связи и т. п. В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом.

К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). Последний протокол предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизатором и шлюзом, системой-источником и системой-приемником, то есть для организации обратной связи. С помощью специальных пакетов ICMP сообщается о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.

Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает устойчивое виртуальное соединение между удаленными прикладными процессами. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным методом, то есть без установления виртуального соединения, и поэтому требует меньших накладных расходов, чем TCP.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet и ее российской ветви РЕЛКОМ, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие. Остановимся несколько подробнее на некоторых из них, наиболее тесно связанных с тематикой данного курса.

Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol) используется для организации сетевого управления. Проблема управления разделяется здесь на две задачи. Первая задача связана с передачей информации. Протоколы передачи управляющей информации определяют процедуру взаимодействия сервера с программой-клиентом, работающей на хосте администратора. Они определяют форматы сообщений, которыми обмениваются клиенты и серверы, а также форматы имен и адресов. Вторая задача связана с контролируемыми данными. Стандарты регламентируют, какие данные должны сохраняться и накапливаться в шлюзах, имена этих данных и синтаксис этих имен. В стандарте SNMP определена спецификация информационной базы данных управления сетью. Эта спецификация, известная как база данных MIB (Management Information Base), определяет те элементы данных, которые хост или шлюз должен сохранять, и допустимые операции над ними.

Протокол пересылки файлов FTP (File Transfer Protocol) реализует удаленный доступ к файлу. Для того, чтобы обеспечить надежную передачу, FTP использует в качестве транспорта протокол с установлением соединений - TCP. Кроме пересылки файлов протокол, FTP предлагает и другие услуги. Так пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с удаленной машиной, например, он может распечатать содержимое ее каталогов, FTP позволяет пользователю указывать тип и формат запоминаемых данных. Наконец, FTP выполняет аутентификацию пользователей. Прежде, чем получить доступ к файлу, в соответствии с протоколом пользователи должны сообщить свое имя и пароль.

В стеке TCP/IP протокол FTP предлагает наиболее широкий набор услуг для работы с файлами, однако он является и самым сложным для программирования. Приложения, которым не требуются все возможности FTP, могут использовать другой, более экономичный протокол - простейший протокол пересылки файлов TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Этот протокол реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем TCP, протокол без установления соединения - UDP.

Протокол telnet обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленной ЭВМ.

Протокол BGP

Общая схема работы BGP такова. BGP-маршрутизаторы соседних АС, решившие обмениваться маршрутной информацией, устанавливают между собой соединения по протоколу BGP и становятся BGP-соседями (BGP-peers).

Далее BGP использует подход под названием path vector, являющийся развитием дистанционно-векторного подхода. BGP-соседи рассылают (анонсируют, advertise) друг другу векторы путей (path vectors). Вектор путей, в отличие от вектора расстояний, содержит не просто адрес сети и расстояние до нее, а адрес сети и список атрибутов (path attributes), описывающих различные характеристики маршрута от маршрутизатора-отправителя в указанную сеть. В дальнейшем для краткости мы будем называть набор данных, состоящих из адреса сети и атрибутов пути до этой сети, маршрутом в данную сеть.

Реализация BGP

Пара BGP-соседей устанавливает между собой соединение по протоколу TCP, порт 179. Соседи, принадлежащие разным АС, должны быть доступны друг другу непосредственно; для соседей из одной АС такого ограничения нет, поскольку протокол внутренней маршрутизации обеспечит наличие всех необходимых маршрутов между узлами одной автономной системы.

Поток информации, которым обмениваются BGP-соседи по протоколу TCP, состоит из последовательности BGP-сообщений. Максимальная длина сообщения 4096 октетов, минимальная - 19. Имеется 4 типа сообщений.

Типы BGP-сообщений

• OPEN - посылается после установления TCP-соединения. Ответом на OPEN является сообщение KEEPALIVE, если вторая сторона согласна стать BGP-соседом; иначе посылается сообщение NOTIFICATION с кодом, поясняющим причину отказа, и соединение разрывается.
• KEEPALIVE - сообщение предназначено для подтверждения согласия установить соседские отношения, а также для мониторинга активности открытого соединения: для этого BGP-соседи обмениваются KEEPALIVE-сообщениями через определенные интервалы времени.
• UPDATE - сообщение предназначено для анонсирования и отзыва маршрутов. После установления соединения с помощью сообщений UPDATE пересылаются все маршруты, которые маршрутизатор хочет объявить соседу (full update), после чего пересылаются только данные о добавленных или удаленных маршрутах по мере их появления (partial update).
• NOTIFICATION - сообщение этого типа используется для информирования соседа о причине закрытия соединения. После отправления этого сообщения BGP-соединение закрывается.

Формат BGP-сообщения

Сообщение протокола BGP состоит из заголовка и тела. Заголовок имеет длину 19 октетов и состоит из следующих полей:

· маркер: в сообщении OPEN всегда, и при работе без аутентификации - в других собщениях, заполнен единицами. Иначе содержит аутентификационную информацию. Сопутствующая функция маркера - повышение надежности выделения границы сообщения в потоке данных.

· длина сообщения в октетах, включая заголовок.

Протокол IGRP

Протокол маршрутизации внутренних роутеров (Interior Gateway Routing Protokol-IGRP) является протоколом маршрутизации, разработанным в середине 1980 гг. компанией Cisco Systems, Inc. Главной целью было обеспечение живучего протокола для маршрутизации в пределах автономной системы (AS), имеющей произвольно сложную топологию и включающую в себя носитель с разнообразными характеристиками ширины полосы и задержки.

IGRP является протоколом внутренних роутеров (IGP) с вектором расстояния. Протоколы маршрутизации с вектором расстояния требуют от каждого роутера отправления через определенные интервалы времени всем соседним роутерам всей или части своей маршрутной таблицы в сообщениях о корректировке маршрута. По мере того, как маршрутная информация распространяется по сети, роутеры могут вычислять расстояния до всех узлов объединенной сети.

IGRP использует комбинацию (вектор) показателей. Задержка объединенной сети (internetwork delay), ширина полосы (bandwidth), надежность (reliability) и нагрузка (load) - все эти показатели учитываются в виде коэффициентов при принятии маршрутного решения. Администраторы сети могут устанавливать факторы весомости для каждого из этих показателей. IGRP предусматривает широкий диапазон значений для своих показателей.

Для обеспечения дополнительной гибкости IGRP разрешает многотрактовую маршрутизацию. Дублированные линии с одинаковой шириной полосы могут пропускать отдельный поток трафика циклическим способом с автоматическим переключением на вторую линию, если первая линия выходит из строя.

Формат пакета

Первое поле пакета IGRP содержит номер версии (version number).

Поле операционного кода (opcode). Это поле обозначает тип пакета. Операционный код, равный 1, обозначает пакет корректировки (содержат заголовок, за которым сразу же идут записи данных маршрутной таблицы); равный 2-пакет запроса (используются источником для запроса маршрутной таблицы из другого роутера.

Поле выпуска (edition). Это значение номера выпуска используется для того, чтобы позволить роутерам избежать обработки корректировок, содержащих информацию, которую они уже видели.

Следующие три поля обозначают номер подсетей, номер главных сетей и номер внешних сетей в пакете корректировки.

Поле контрольной суммы (checksum). Вычисление контрольной суммы позволяет принимающему роутеру проверять достоверность входящего пакета.

Характеристики стабильности

IGRP обладает рядом характеристик, предназначенных для повышения своей стабильности. В их число входят:

Временные удерживания изменений используется для того, чтобы помешать регулярным сообщениям о коррректировке незаконно восстановить в правах маршрут, который возможно был испорчен. Период удерживания изменений обычно рассчитывается так, чтобы он был больше периода времени, необходимого для корректировки всей сети в соответствии с каким-либо изменением маршрутизации.

Расщепленные горизонты Понятие о расщепленных горизонтах проистекает из того факта, что никогда не бывает полезным отправлять информацию о каком-нибудь маршруте обратно в том направлении, из которого она пришла. Правило о расщепленных горизонтах помогает предотвращать зацикливание маршрутов.

Корректировки отмены маршрута предназначены для борьбы с более крупными маршрутными петлями. Увеличение значений показателей маршрутизации обычно указывает на появление маршрутных петель. В этом случае посылаются корректировки отмены, чтобы удалить этот маршрут и перевести его в состояние удерживания.

IGRP обеспечивает ряд таймеров и переменных, содержащих временные интервалы. Сюда входят

• таймер корректировки (определяет, как часто должны отправляться сообщения о корректировке маршрутов),
• таймер недействующих маршрутов, определяет, сколько времени должен ожидать роутер при отсутствии сообщений о корректировке какого-нибудь конкретного маршрута, прежде чем об"явить этот маршрут недействующим
• период времени удерживания изменений
• таймер отключения. указывает, сколько времени должно пройти прежде, чем какой-нибудь роутер должен быть исключен из маршрутной таблицы.

Протоколы сетевого уровня реализуются, как правило, в виде программных модулей и выполняются на конечных узлах-компьютерах, называемых хостами, а также на промежуточных узлах - маршрутизаторах, называемых шлюзами. Функции маршрутизаторов могут выполнять как специализированные устройства, так и универсальн

Понятие internetworking

Основная идея введения сетевого уровня состоит в следующем. Сеть в общем случае рассматривается как совокупность нескольких сетей и называется составной сетью или интерсетью (internetwork или internet) . Сети, входящие в составную сеть, называются подсетями (subnet) , составляющими сетями или просто сетями (рис. 5.1). Подсети соединяются между собой маршрутизаторами. Компонентами составной сети могут являться как локальные, так и глобальные сети. Внутренняя структура каждой сети на рисунке не показана, так как она не имеет значения при рассмотрении сетевого протокола. Все узлы в пределах одной подсети взаимодействуют, используя единую для них технологию. Так, в составную сеть, показанную на рисунке, входит несколько сетей разных технологий: локальные сети Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI и глобальные сети frame relay, X.25, ISDN. Каждая из этих технологий достаточна для того, чтобы организовать взаимодействие всех узлов в своей подсети, но не способна построить информационную связь между произвольно выбранными узлами, принадлежащим и разным подсетям, например между узлом А и узлом В на рис. 5.1. Следовательно, для организации взаимодействия между любой произвольной парой узлов этой «большой» составной сети требуются дополнительные средства. Такие средства и предоставляет сетевой уровень.

Сетевой уровень выступает в качестве координатора, организующего работу всех подсетей, лежащих на пути продвижения пакета по составной сети. Для перемещения данных в пределах подсетей сетевой уровень обращается к используемым в этих подсетях технологиям.

Хотя многие технологии локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet и др.) используют одну и ту же систему адресации узлов на основе МАС - адресов, существует немало технологий (X.25, АТМ, frame relay), в которых применяются другие схемы адресации. Адреса, присвоенные узлам в соответствии с технологиями подсетей, называют локальными. Чтобы сетевой уровень мог выполнить свою задачу, ему необходима собственная система адресации, не зависящая от способов адресации узлов в отдельных подсетях, которая позволила бы на сетевом уровне универсальным и однозначным способами идентифицировать любой узел составной сети.

Естественным способом формирования сетевого адреса является уникальная нумерация всех подсетей составной сети и нумерация всех узлов в пределах каждой подсети. Таким образом, сетевой адрес представляет собой пару: номер сети (подсети) и номер узла.

В качестве номера узла может выступать либо локальный адрес этого узла (такая схема принята в стеке IPX/SPX), либо некоторое число, никак не связанное с локальной технологией, которое однозначно идентифицирует узел в пределах данной подсети. В первом случае сетевой адрес становится зависимым от локальных технологий, что ограничивает его применение. Например, сетевые адреса IPX/SPX рассчитаны на работу в составных сетях, объединяющих сети, в которых используются только МАС - адреса или адреса аналогичного формата. Второй подход более универсален, он характерен для стека TCP/IP. И в том и другом случае каждый узел составной сети имеет наряду со своим локальным адресом еще один - универсальный сетевой адрес.

Данные, которые поступают на сетевой уровень и которые необходимо передать через составную сеть, снабжаются заголовком сетевого уровня. Данные вместе с заголовком образуют пакет. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат, не зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить в объединенную сеть, и несет наряду с другой служебной информацией данные о номере сети, которой предназначается этот пакет. Сетевой уровень определяет маршрут и перемещает пакет между подсетями.

При передаче пакета из одной подсети в другую пакет сетевого уровня, инкапсулированный в прибывший канальный кадр первой подсети, освобождается от заголовков этого кадра и окружается заголовками кадра канального уровня следующей подсети. Информацией, на основе которой делается эта замена, являются служебные поля пакета сетевого уровня. В поле адреса назначения нового кадра указывается локальный адрес следующего маршрутизатора.

Концентраторы Ethernet

В технологии Ethernet устройства, объединяющие несколько физических сегментов коаксиального кабеля в единую разделяемую среду, использовались давно и получили название "повторителей" по своей основной функции - повторению на всех своих портах сигналов, полученных на входе одного из портов. В сетях на основе коаксиального кабеля обычными являлись двухпортовые повторители, соединяющие только два сегмента кабеля, поэтому термин концентратор к ним обычно не применялся.

С появлением спецификации lOBase-T для витой пары повторитель стал неотъемлемой частью сети Ethernet, так как без него связь можно было организовать только между двумя узлами сети. Многопортовые повторители Ethernet на витой паре стали называть концентраторами или хабами, так как в одном устройстве действительно концентрировались связи между большим количеством узлов сети. Концентратор Ethernet обычно имеет от 8 до 72 портов, причем основная часть портов предназначена для подключения кабелей на витой паре. На рис. 2. показан типичный концентратор Ethernet, рассчитанный на образование небольших сегментов разделяемой среды. Он имеет 16 портов стандарта lOBase-T с разъемами RJ-45, а также один порт AUI для подключения внешнего трансивера.

Обычно к этому порту подключается трансивер, работающий на коаксиал или оптоволокно. С помощью этого трансивера концентратор подключается к магистральному кабелю, соединяющему несколько концентраторов между собой, либо таким образом обеспечивается подключение станции, удаленной от концентратора более чем на 100 м.

Рис. 15. Концентратор Ethernet.

Для соединения концентраторов технологии lOBase-T между собой в иерархическую систему коаксиальный или оптоволоконный кабель не обязателен, можно применять те же порты, что и для подключения конечных станций, с учетом одного обстоятельства. Дело в том, что обычный порт RJ-45, предназначенный для подключения сетевого адаптера и называемый MDI-X (кроссированный MDI), имеет инвертированную разводку контактов разъема, чтобы сетевой адаптер можно было подключить к концентратору с помощью стандартного соединительного кабеля, не кроссирующего контакты.

В случае соединения концентраторов через стандартный порт MDI-X приходится использовать нестандартный кабель с перекрестным соединением пар. Поэтому некоторые изготовители снабжают концентратор выделенным портом MDI, в котором нет кроссирования пар. Таким образом, два концентратора можно соединить обычным некроссированным кабелем, если это делать через порт MDI-X одного концентратора и порт MDI второго. Чаще один порт концентратора может работать и как порт MDI-X, и как порт MDI, в зависимости от положения кнопочного переключателя.

Многопортовый повторитель-концентратор Ethernet может по-разному рассматриваться при использовании правила 4-х хабов. В большинстве моделей все порты связаны с единственным блоком повторения, и при прохождении сигнала между двумя портами повторителя блок повторения вносит задержку всего один раз. Поэтому такой концентратор нужно считать одним повторителем с ограничениями, накладываемыми правилом 4-х хабов. Но существуют и другие модели повторителей, в которых на несколько портов имеется свой блок повторения.

В таком случае каждый блок повторения нужно считать отдельным повторителем и учитывать его отдельно в правиле 4-х хабов.
Некоторые отличия могут демонстрировать модели концентраторов, работающие на одномодовый волоконно-оптический кабель. Дальность сегмента кабеля, поддерживаемого концентратором FDDI, на таком кабеле может значительно отличаться в зависимости от мощности лазерного излучателя - от 10 до 40 км.

Однако если существующие различия при выполнении основной функции концентраторов не столь велики, то их намного превосходит разброс в возможностях реализации концентраторами дополнительных функций. Отключение портов.

Очень полезной при эксплуатации сети является способность концентратора отключать некорректно работающие порты, изолируя тем самым остальную часть сети от возникших в узле проблем. Эту функцию называют автосегментацией (autopartitioning). Для концентратора FDDI эта функция для многих ошибочных ситуаций является основной, так как определена в протоколе. В то же время для концентратора Ethernet или Token Ring функция автосегментации для многих ситуаций является дополнительной, так как стандарт не описывает реакцию концентратора на эту ситуацию. Основной причиной отключения порта в стандартах Ethernet и Fast Ethernet является отсутствие ответа на последовательность импульсов link test, посылаемых во все порты каждые 16 мс. В этом случае неисправный порт переводится в состояние "отключен", но импульсы link test будут продолжать посылаться в порт с тем, чтобы при восстановлении устройства работа с ним была продолжена автоматически.

Рассмотрим ситуации, в которых концентраторы Ethernet и Fast Ethernet выполняют отключение порта:

o Ошибки на уровне кадра. Если интенсивность прохождения через порт кадров, имеющих ошибки, превышает заданный порог, то порт отключается, а затем, при отсутствии ошибок в течение заданного времени, включается снова. Такими ошибками могут быть: неверная контрольная сумма, неверная длина кадра (больше 1518 байт или меньше 64 байт), неоформленный заголовок кадра.
o Множественные коллизии. Если концентратор фиксирует, что источником коллизии был один и тот же порт 60 раз подряд, то порт отключается. Через некоторое время порт снова будет включен.

o Затянувшаяся передача (jabber). Как и сетевой адаптер, концентратор контролирует время прохождения одного кадра через порт. Если это время превышает время передачи кадра максимальной длины в 3 раза, то порт отключается.

Поддержка резервных связей

Так как использование резервных связей в концентраторах определено только в стандарте FDDI, то для остальных стандартов разработчики концентраторов поддерживают такую функцию с помощью своих частных решений. Например, концентраторы Ethernet/Fast Ethernet могут образовывать только иерархические связи без петель. Поэтому резервные связи всегда должны соединять отключенные порты, чтобы не нарушать логику работы сети.

Обычно при конфигурировании концентратора администратор должен определить, какие порты являются основными, а какие по отношению к ним - резервными (рис. 16). Если по какой-либо причине порт отключается (срабатывает механизм автосегментации), концентратор делает активным его резервный порт.

Рис. 16.

Рис. 16. Резервные связи между концентраторами Ethernet.

При рассмотрении некоторых моделей концентраторов возникает вопрос - зачем в этой модели имеется такое большое количество портов, например 192 или 240? Имеет ли смысл разделять среду в 10 или 16 Мбит/с между таким большим количеством станций? Возможно, десять - пятнадцать лет назад ответ в некоторых случаях мог бы быть и положительным, например, для тех сетей, в которых компьютеры пользовались сетью только для отправки небольших почтовых сообщений или для переписывания небольшого текстового файла.

Сегодня таких сетей осталось крайне мало, и даже 5 компьютеров могут полностью загрузить сегмент Ethernet или Token Ring, a в некоторых случаях - и сегмент Fast Ethernet. Для чего же тогда нужен концентратор с большим количеством портов, если ими практически нельзя воспользоваться из-за ограничений по пропускной способности, приходящейся на одну станцию? Ответ состоит в том, что в таких концентраторах имеется несколько несвязанных внутренних шин, которые предназначены для создания нескольких разделяемых сред.

Например, концентратор, изображенный на рис. 17, имеет три внутренние шины Ethernet. Если, например, в таком концентраторе 72 порта, то каждый из этих портов может быть связан с любой из трех внутренних шин. На рисунке первые два компьютера связаны с шиной Ethernet 3, а третий и четвертый компьютеры - с шиной Ethernet 1. Первые два компьютера образуют один разделяемый сегмент, а третий и четвертый - другой разделяемый сегмент.

Рис. 17. Многосегментный концентратор.

Между собой компьютеры, подключенные к разным сегментам, общаться через концентратор не могут, так как шины внутри концентратора никак не связаны. Многосегментные концентраторы нужны для создания разделяемых сегментов, состав которых может легко изменяться. Большинство многосегментных концентраторов, например System 5000 компании Nortel Networks или PortSwitch Hub компании 3Com, позволяют выполнять операцию соединения порта с одной из внутренних шин чисто программным способом, например с помощью локального конфигурирования через консольный порт.

В результате администратор сети может присоединять компьютеры пользователей к любым портам концентратора, а затем с помощью программы конфигурирования концентратора управлять составом каждого сегмента. Если завтра сегмент 1 станет перегруженным, то его компьютеры можно распределить между оставшимися сегментами концентратора.

Возможность многосегментного концентратора программно изменять связи портов с внутренними шинами называется конфигурационной коммутацией (configuration switching).
ВНИМАНИЕ
Конфигурационная коммутация не имеет ничего общего с коммутацией кадров, которую выполняют мосты и коммутаторы. Многосегментные концентраторы - это программируемая основа больших сетей. Для соединения сегментов между собой нужны устройства другого типа - мосты/коммутаторы или маршрутизаторы. Такое межсетевое устройство должно подключаться к нескольким портам многосегментного концентратора, подсоединенным к разным внутренним шинам, и выполнять передачу кадров или пакетов между сегментами точно так же, как если бы они были образованы отдельными устройствами-концентраторами.

Для крупных сетей многосегментный концентратор играет роль интеллектуального кроссового шкафа, который выполняет новое соединение не за счет механического перемещения вилки кабеля в новый порт, а за счет программного изменения внутренней конфигурации устройства. Управление концентратором по протоколу SNMP.

Как видно из описания дополнительных функций, многие из них требуют конфигурирования концентратора. Это конфигурирование может производиться локально, через интерфейс RS-232C, который имеется у любого концентратора, имеющего блок управления. Кроме конфигурирования в большой сети очень полезна функция наблюдения за состоянием концентратора: работоспособен ли он, в каком состоянии находятся его порты.

К телекоммуникационным сетям в настоящее время можно отнести:

• * телефонные сети;
• * радиосеть;
• * телевизионные сети;
• * компьютерные сети

Во всех этих сетях предоставляемым клиентам ресурсом является информация.

Телефонные сети

Телефонные сети оказывают интерактивные услуги, так как два абонента, участвующие в разговоре (или несколько абонентов, если это конференция), попеременно проявляют активность.

Изобретение в 1876 году телефона положило начало развитию телефонных сетей, которые не перестают совершенствоваться и по настоящее время.

Сейчас по каналам телефонной сети общего пользования передается не только речевая информация (при разговоре двух абонентов), но и факсимильные сообщения и цифровые данные.

Вообще говоря, телефонные сети предназначены для передачи по ним аналоговых сигналов. Аналоговый сигнал является непрерывным и может принимать значения из некоторого диапазона. Например, аналоговым сигналом является человеческая речь; в телефоне, телевизоре, радиоприемнике информация также существует в аналоговой форме. Недостатком такой формы представления информации является ее подверженность помехам.

Радиосети и телевизионные сети

Радиосети и телевизионные сети оказывают широковещательные услуги, при этом информация распространяется только в одну сторону - из сети к абонентам, по схеме "один ко многим".

Утрата радиосетями положения главного национального средства рекламы и наступление местного радио началось в 1948 г., с началом эпохи телевидения.

В течение 1950-х гг. "мыльные оперы" "перебежали" с радио на телевидение, что означало окончательный "закат" эпохи радиосетей. В следующее десятилетие сетевые программы ограничивались главным образом новостями и кратким освещением различного рода мероприятий.

Радиосети во многом отличаются от телевизионных сетей; различны также и отношения между радиосетями и их филиалами. В сущности, радиосети являются поставщиками программ, но в отличие от телевидения одна радиостанция может быть членом нескольких радиосетей одновременно. Например, местная радиостанция может транслировать спортивные репортажи одной национальной сети, специальные программы, репортажи, и новости -- другой, развлекательные передачи -- третьей. Если местные телевизионные станции продают рекламное время на основе достоинств сетевых программ, то в радиовещании, для того чтобы получить национальную рекламную поддержку, сети должны исходить из местных рейтингов.

Независимо от отличий в использовании сетевых программ радиостанциями и множества различий с телевидением, радиосети предлагают определенные преимущества, некоторые из которых аналогичны преимуществам телесетей. Например, рекламодатель готовит один заказ на график рекламы для многих станций, оплачивает один счет и ему гарантируется единое качество производства рекламы, входящей в графики всех станций. Сети также обеспечивают экономичный охват и, как само радио, позволяют установить контакты с теми целевыми сегментами аудитории, которые часто являются пассивными пользователями других медиа.

Возрождение радиосетей в значительной степени стало результатом использования технологий спутниковой связи. Доступность такой связи разработчикам национальных радиопрограмм предлагает ряд преимуществ для являющихся филиалами сетей станций.

Компьютерные сети

Компьютерные сети стали логическим результатом эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, они являются частным случаем распределенных компьютерных систем, а с другой стороны, могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

Классифицируя сети по территориальному признаку, различают глобальные (WAN), локальные (LAN) и городские (MAN) сети.

Хронологически первыми появились сети WAN. Они объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Первые глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от телефонных сетей. В них часто использовались уже существующие и не очень качественные линии связи, что приводило к низким скоростям передачи данных и ограничивало набор предоставляемых услуг передачей файлов в фоновом режиме и электронной почтой.

Сети LAN ограничены расстояниями в несколько километров; они строятся с использованием высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя более простые методы передачи данных, чем в глобальных сетях, достигать высоких скоростей обмена данными до нескольких гигабитов в секунду. Услуги предоставляются в режиме подключения и отличаются разнообразием.

Сети MAN предназначены для обслуживания территории крупного города. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они обладают качественными линиями связи и поддерживают высокие скорости обмена. Сети MAN обеспечивают экономичное соединение локальных сетей между собой, а также доступ к глобальным сетям.

Важнейший этап в развитии сетей -- появление стандартных сетевых технологий: Ethernet, FDDI, Token Ring, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.

Тенденция сближения различных типов сетей характерна не только для локальных и глобальных компьютерных сетей, но и для телекоммуникационных сетей других типов: телефонных сетей, радиосетей, телевизионных сетей. В настоящее время ведутся активные работы по созданию универсальных мультисервисных сетей, способных одинаково эффективно передавать информацию любого типа: данные, голос и видео.

Тема 4 «Компьютерные сети, сетевые и телекоммуникационные технологии. Интернет»

Компьютерная сеть – это объединение отдельных ПК, дающее возможность совместно использовать информационные и технические ресурсы. С помощью сети можно посмотреть любую информацию в любом из подключенных ПК

Информационные ресурсы - это файлы программ и документов, технические – это принтер, модем, диски. Чтобы сеть функционировала необходимо специальное аппаратное и техническое обеспечение.

До недавнего времени различали 2 вида сетей: локальные и глобальные . Сейчас сюда добавляют 3-й вид – региональные или корпоративные .

Локальные сети

Локальные сети представляют собой небольшую группу ПК, расположенных в одном здании или соседних зданиях и соединенных между собой линиями связи (проводами) относительно небольшой длины. При соединении 2-х ПК (локальное кабельное соединение) не требуется никакого дополнительного оборудования или настройки сети. Но если ПК больше 2-х, то возникает необходимость специальной настройки управления компьютером и, даже, возможно появление дополнительного оборудования – сетевого адаптера. Сетевой адаптер или HUB – это устройство, обеспечивающее работу нескольких ПК в сети, которое определяет очередность передачи данных линиям связи. При этом ПК должен так же иметь сетевую плату или сетевую карту. Способ соединения ПК в локальную сеть (конфигурация сети) называют топологией сети.

Существует несколько видов топологии:

Комбинированный способ является сочетанием любых трех в любой последовательности.

Из рисунков хорошо видно, что только в соединении звездой имеется сетевой адаптер. Достоинством 1-го и 2-го соединений является более высокая скорость передачи сигналов по сети, но в случае выхода из строя одного из ПК, нарушается работа всей сети. В «звезде» поломка ПК не влияет на работу сети, но зато скорость работы в сети несколько ниже.

Топологию выбирают исходя из потребностей предприятия. Если предприятие занимает многоэтажное здание или несколько соседних зданий, то целесообразнее использовать комбинированную схему. А от выбранной топологии зависит состав оборудования и программного обеспечения.

Кроме этого различают 2 вида сети: сервер-клиент и одноранговые .

В первом случае один ПК является управляющим или сервером. Обычно он имеет больше памяти, к нему подключены различные устройства оргтехники: принтеры, модем; на нем хранится общая для всех информация и он выполняет большую часть работы. Остальные ПК называют станциями. Если же сервера нет, и все ПК имеют равные возможности, то такая сеть называется одноранговой. Для работы в такой сети достаточно настроить «Сетевое окружение», присвоить всем ПК уникальные номера и одно имя группе. При создании рабочих групп учитывают принадлежность ПК тому или иному подразделению: бухгалтерии, администрации, отделу кадров и т.п. В дальнейшем пользователю достаточно войти в «Сетевое окружение», выбрать ПК по имени, сделать на нужном значке двойной щелчок, ввести пароль, если он предусмотрен и он оказывается на чужом ПК. При этом на всех ПК должен быть настроен «Доступ» в свойствах диска С: или другой папки. Доступ бывает 2-х видов:

полный, когда всем пользователям разрешается просматривать содержимое папок, читать файлы, вносить изменения и сохранять их, удалять, переименовывать и т.д.

только чтение, т.е. другие пользователи могут просматривать и читать любые файла, копировать к себе на ПК, но не имеют права вносить какие-либо изменения.

Глобальные сети.

Глобальные сети объединяют ПК, находящиеся в различных районах, городах и даже странах. Они используют телефонные линии связи и модемы. Одной из самых распространенных сетей является Интернет. В мире существуют и другие глобальные сети. Одни из них бесплатные, так же как Интернет, другие коммерческие. Сеть Интернет предоставляет пользователям несколько видов услуг: поиск нужной информации, пересылку почты, развлечения, новости и многое др. Подключение к Интернету в настоящее время тоже может быть самым различным.

Региональные или корпоративные сети.

Эти сети как и предыдущие используют модем и телефонные линии связи, но у них может и не быть выхода в Интернет, так же как и к ним в сеть можно попасть далеко не всегда, а только узкому кругу, принадлежащему одной корпорации или региону. Примером таких сетей может служить внутренняя сеть КГУ, сеть любого банка, сеть городского отдела образования г. Костаная. Такие сети как правило представляют собой соединение глобальной сети, выход в которую имеют только некоторые ПК, и нескольким десяткам локальных сетей, имеющих выход в Интернет только через компьютеры-серверы.

Обозначение сетей:

Глобальные сети (WAN - Wide Area Network);

Региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network);

Локальные сети (LAN - Local Area Network).

Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени - секунду.

Запомните! Единица измерения скорости передачи данных - бит в секунду.

Примечание. Часто используется единица измерения скорости - бод. Бод - число изменений состояния среды передачи в секунду. Так как каждое измене­ние состояния может соответствовать нескольким битам данных, то реальная скорость в битах в секунду может превышать скорость в бодах.

Скорость передачи данных зависит от типа и качества канала связи, типа используе­мых модемов и принятого способа синхронизации.

Задачи.

1. Теоретически модем, передающий информацию со скорость 57600 бит/с, может передать 2 страницы текста (3600 байт) в течении:

C ) 0.5 с;

D) 3 мин 26 с;

E) 2 мин 16 с.

2. Определите время передачи двух страницы текста (3 600 байт) модемом, передающий информацию со скоростью 28 800 бит/с.

A) 1 минута;

C ) 1 секунда;

E) 2 минуты.

Интернет

Глобальная сеть Интернет возникла в начале 60-х годов. В настоящее время в Интернете используются практически все известные линии связи: от низкоскоростных телефонных до высокоскоростных спутниковых каналов. Различны также аппаратные и программные средства. Доступ к информации в телекоммуникационных сетях осуществляется через специальные протоколы, программы, компьютеры-серверы. Эти компоненты называются сервисами сети, а также услугами, ресурсами или службами.

Для того чтобы информация передавалась между компьютерами независимо от используемых линий связи, типа ЭВМ и программного обеспечения, разработаны специальные протоколы передачи информации. Они работают по принципу разбивки данных на блоки определенного размера (пакеты), которые последо­вательно отсылаются адресату.

В Интернете используются два основных протокола:

Межсетевой протокол (Iпternet Protocol- IP) разделяет передаваемые данные на отдельные пакеты и снабжает заголовком с указанием адреса получателя.

Протокол управления передачей (Transmission Control Protocol - ТСР) отвечает за правильную доставку такого пакета, т.е. разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения;

Поскольку оба эти протокола пред­ставляют собой единое целое, то говорят о прото­коле ТСР/IР. Этот протокол является своеобразным языком, без которого невозможно взаимопонимание отдель­ных участников - различных прог­рамм, компьютеров и сетей, входящих в глобальную сеть.

Сеть Интернет полностью децентрализована. Это означает отсутствие руководящей инстанции, диктующей условия и правила пользования сетью, отслеживающей их соблюдение и наказывающей нарушителей. С течением времени выработались определенные общепринятые принципы эксплуатации сети.

Идентификация отдельных компьютеров и их пользователей осуществляется при помощи двух адресов:

Доменный адрес, который понятен человеку;

IР-адрес, который понятен компьютеру.

Пример :
адрес www.геlcоm.ru:

Www - имя ресурса - World Wide Web;

Relcom - название фирмы:

Ru – Россия.

IP - адрес представляет собой 32-битовое число (например _49._19._81._ _2), разделенное точками на 4 части, из которых ни одна не может превышать 255. Этот адрес мало о чем говорит пользователю, но именно он считывается компьютером.

Чтобы посмотреть IP – адрес своего ПК, нужно через правую кнопку мыши открыть свойства службы «Сетевое окружение», затем также через правую кнопку открыть свойства своего сетевого подключения и посмотреть свойства «Протокол Интернета ТСР/IР». Существует два вида IP – адреса: статический и динамический. Статический адрес постоянно закреплен за ПК и прописан в окне свойств, а динамический не указывается явно, так как при каждом подключении к Интернету, ПК получает от сервера свободный (не занятый) IP – адрес. World Wide Web. Появление и развитие глобальной информационной сети Интернет, обусло­вили разработку специальных программ - браузеров. Эти программы организуют просмотр ресурсов Интернета и ориентированы на работу в сетях, реализованных по стандартам Интернета, и Всемирной паутины - WWW.

World Wide Web (WWW) - одна из технологий Интернета. Суть WWW заключается в представлении информации в виде расположенных на раз­личных компьютерах отдельных текстовых, графических и других файлов. Эти файлы объединены между собой гиперсвязями. Совокупность таких файлов называют Web-документом или Web-сайтом (Web-site). Web-сайт состоит из отдельных Web-страниц. Несколько Web-документов располагаются на Web-сервере. Поиск Web-документа и обращение к нему выполняется по специальному адресу - URL (Uniform Resource Locator). Стандартный URL состоит их трех частей, определяющих протокол передачи информации, имя компьютера, на котором находится информация, и путь к ней. Например, структура URL компании Vermont Teddy Bears, осуществляющей продажу игрушек, выглядит так:

Указывая URL, пользователь однозначно определяет необходимый файл.

Для того, чтобы информация быстро и качественно предавалась по сетям, используются специальные форматы файлов, разработанные специально для работы в Интернет и в WWW:

Для просмотра Web-документов необходимо специальное программное обеспечение. Такие программы - приложение называются Web-браузерами.

Наиболее популярными являются:

Internet Ехрlогег (разра­ботка фирмы Мicrosоft)

Netscape Navigator (фирмы Netscape Communications Согр.).

Opera и многие др.

Помимо ресурса WWW, Web-браузеры до­пускают обращение к другим ресурсам Интернета:

поисковые системы,

электронная почта,

• файловые архивы FТP,

  телекон­ференции.

Электронная почта (e-mail) (торговая марка Electronic Маи) была зарегистрирована в 1974 году. До тех пор использовалось название "Система передачи сообщений с помощью компьютеров" (Computer Based Messaging System).

Электронная почта по своему принципу очень похожа на обычную, просто пересылаются не физические письма, а их информационные образы, т.е. электронные документы. Это как накладывает ряд ограничений, так и дает ряд преимуществ. Основное достоинство – оперативность: обычно почта доходит за несколько минут. ЭП не использует географических адресов, а почтовые ящики не привязаны к какому-либо географическому месту. Почтовые ящики находятся на компьютерах-серверах, которые называют почтовыми серверами. Служба ЭП работает по принципу «клиент-сервер». Создавая письмо на своем ПК, пользователь отправляет его со своего ящика своего сервера на чужой почтовый ящик, который может находится на этом же сервере или на другом. Письмо хранится на сервере в почтовом ящике. Пользователь, зайдя на свой почтовый ящик, может прочитать письмо, удалить его, как обычный файл, отправить ответ, т.е. создать новый файл. Фактически, он при этом работает на сервере, использует ресурсы сервера. Файлы рисунков, аудио или видео прикрепляют к письмам с помощью специальной команды.

Для достижения конфиденциальности, при создании своего почтового ящика каждый пользователь придумывает себе логин, который также называют «ник» и пароль. Почтовый сервер берет на себя гарантии по сохранению их в тайне. Пользователь может проверить свой почтовый ящик, находясь в любом городе, с любого ПК, имеющего выход в Интернет.

Адрес электронной почты выглядит так:

логин @ имя почтового сервера

Например: [email protected]

Если какое-то письмо не может быть сразу доставлено, например не работает сервер, где находится ящик, письмо ставится на очередь и будет отправляться каждые 10-15 минут. Если через несколько часов письмо все еще не будет отправлено, то отправитель получает уведомление, что адрес не существует. Почтовая служба устроена таким образом, что письмо просто так исчезнуть не может. При отправке почты взаимодействие происходит по протоколу исходящей почты SMTP (Simple Mail Transfer Protocol – простейший протокол исходящей почты). При приеме работает протокол входящей почты РОР3.

Существует множество различных почтовых программ:

Microsoft Outlook Express,

Microsoft Internet Mail,

Эти программы позволяют хранить всю отправленную и полученную корреспонденцию на своем ПК, а не на почтовом сервере. Это позволяет работать с почтой, не подключаясь к Интернету, так как подключение в этом случае необходимо только в момент отправки и приемки почты. Каждый почтовый имеет как минимум 4 папки (каталога): полученные, отправленные, черновики и корзину. Но обычно можно создавать дополнительные папки для упорядочивание писем. Но если ящик находится на сервере, то есть ограничение на размеры ящика (в Кбайтах), а если пользоваться почтовой программой, то письма как бы перекачиваются с сервера, и хранятся на ПК пользователя, поэтому объем для их хранения не ограничивается.

Служба ICQ .

Предназначена для коммуникационных целей. Это своеобразный Интернет - пейджер, который немедленно сообщает, кто из друзей находится в данный момент в Интернете и при этом желает общаться. Каждому абоненту присваивается уникальный номер UIN –универсальный Интернет, который снабжается паролем. Основная форма общения в ICQ – обмен короткими (до 450 символов) сообщениями почти в реальном времени. Необходимо только установит на ПК специальную программу, которые как правило бесплатные.

Chat .

В переводе с английского означает «дружеский разговор, беседа, болтовня». В современном Интернете за этим термином закрепилось значение «общения в реальном режиме времени». Специальная программа IRC – Internet Relay Chat – организует многопользовательскую систему общения. В настоящее время Chat организуют на многих сайтах, чтобы привлекать дополнительных пользователей.

Форумы.

Организуются на различных сайтах, для определения общественного мнения по самым различным вопросам или для обмена мнений.

Конференции.

Используется не только чат, но Web-камера и микрофон. Требует использования большого количества Интернет-ресурсов и высокоскоростных линий связи, чтобы не происходило запаздывания, т.е. для обеспечения синхронизации звука и изображения.

Контрольные вопросы

Что такое информация?

Какие разделы входят в информатику?

Как можно классифицировать информацию?

Как информация измеряется?

Литература

1. Аветисян Р. Д., Аветисян Д. Д., Теоретические основы информатики – М.: Наука, 1997. , с. 3 - 75

2. Аладьев В.З. и др. Основы информатики. – М.: Филин, 1999., с 3- 41

3. Макарова Н. В., Матвеев Л. А., Бройдо В. Л. и др. Информатика / Под ред. Макаровой Н. В. М, 2003.

4. Информатика / Под ред. С. В. Симоновича. - СПб., 2004.

5. Моисеев А.В. Информатика. - М.: Академия, 1998.

Транскрипт

1 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 1 ВВЕДЕНИЕ Учебная дисциплина «Компьютерные сети и телекоммуникации» является специальной, дающей базовые знания для освоения общепрофессиональных и специальных дисциплин специальности Вычислительные машины, комплексы, системы и сети. Предмет дисциплины - теоретические и практические основы в области компьютерных сетей и телекоммуникаций. Дисциплина «Компьютерные сети и телекоммуникации» базируется на материалах ранее изученных дисциплин: «Информационные технологии», «Электронная техника», «Цифровая схемотехника», «Математические и логические основы электронновычислительной техники»; имеет межпредметные связи с дисциплинами «Операционные системы и среды», «Конструирование, производство и эксплуатация средств вычислительной техники», «Метрология, стандартизация и сертификация». Цель изучения дисциплины «Компьютерные сети и телекоммуникации» дать студентам систематизированные сведения о принципах организации компьютерных сетей различного назначения, о методах проектирования и эксплуатации. В самом начале изучения дисциплины «Компьютерные сети и телекоммуникации» студенты должны усвоить понятие компьютерной сети, ее назначение и преимущества по сравнению с автономно работающими компьютерами. В процессе изучения дисциплины студентами осваиваются основные принципы построения сети; выбора коммуникационного оборудования, средств передачи, методов доступа; эксплуатации. Логическая структура курса с выделением основных тематических разделов представлена в таблице. Номер раздела Название раздела Номер лекции 1 Основные понятия компьютерных сетей 1 2 Локальные компьютерные сети 2 3 Глобальные компьютерные сети 3 4 Пакетная передача и методы управления обменом 4 5 Способы и среды передачи данных Эталонная модель OSI, проблемы стандартизации и протоколы 7 7 Средства построения объединенных сетей Базовые технологии локальных сетей 10-12

2 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 2 Как видно из структуры, изучение курса основывается на последовательном изучении восьми тематических разделов. Каждый раздел включает одну или несколько лекций. В соответствии с логической структурой курса перейдем к изучению первого раздела и первой лекции. ТЕМА ЛЕКЦИИ 1: «ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ» Целями лекции являются: изучить основные понятия компьютерных сетей и телекоммуникаций; рассмотреть преимущества и недостатки компьютерных сетей по сравнению с автономно работающими компьютерами; изучить различные классификации компьютерных сетей. План лекции: 1. Определение и назначение компьютерной сети 2. Преимущества и недостатки компьютерных сетей 3. Классификации компьютерных сетей 4. Многослойная модель 1. Определение и назначение компьютерной сети Первые вычислительные сети появились в 60-х годах прошлого века. Цель их создания объединение технологий сбора, хранения, обработки и передачи информации с технологией связи. Таким образом, развитие компьютерных телекоммуникаций началось задолго до Internet (в ее нынешнем виде) и задолго до появления Windows. Например, в 80-х годах во всем мире появились общедоступные файловые серверы BBS (электронная доска объявлений), работавшие в среде MS-DOS. Абоненты BBS получили возможность бесплатно просматривать и размещать объявления, обмениваться почтовыми сообщениями и файлами, участвовать в дискуссиях (форумах) и т. п. Компьютерные сети стали логическим результатом эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий. За счет объединения компьютеров в сеть существенно повышается эффективность обработки данных, т.к. отпадает необходимость в промежуточных носителях данных и повышается оперативность взаимодействия с ЭВМ. В настоящее время персональные компьютеры в автономном режиме практически не используются, их, как правило, объединяют в вычислительные или компьютерные сети.

3 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 3 Компьютерная сеть это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети, соединенных линиями связи. Можно привести множество примеров, когда объединение компьютеров в сеть просто необходимо: продажа авиационных и железнодорожных билетов; банковская сеть; компьютерный клуб. Существуют и другие возможные названия компьютерной сети: компьютерная телекоммуникационная сеть, компьютерная вычислительная сеть. Основное назначение компьютерных сетей - обеспечение доступа к распределенным ресурсам. Рассмотрим еще несколько определений, связанных с понятием компьютерной сети. Телекоммуникация в широком смысле слова это общение между субъектами (людьми, приборами, компьютерами), находящимися на таком удалении друг от друга, которое исключает непосредственный контакт («теле» удаленный, «коммуникация» связь, общение). Пример. Телекоммуникации в широком смысле слова: обмен световыми сигналами на море между кораблями; телефон; телеграф; телевидение. Примеры словоупотребления: телекоммуникации больших городов; телекоммуникационное оборудование; телекоммуникационные службы. Компьютерная телекоммуникационная сеть это сеть обмена и распределенной обработки информации, образуемая множеством взаимосвязанных абонентских систем и средствами связи; средства передачи и обработки информации ориентированы в ней на коллективное использование общесетевых ресурсов аппаратных, информационных, программных. Пример. Сетевой принтер, информационная база данных, ОС. Абонентская система это совокупность ЭВМ, программного обеспечения, периферийного оборудования, средств связи, выполняющая прикладные процессы. К телекоммуникационным сетям относятся: 1. Компьютерные сети (для передачи данных)

4 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция Телефонные сети (передача голосовой информации) 3. Радиосети (передача голосовой информации - широковещательные услуги) 4. Телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги) 2. Преимущества и недостатки компьютерных сетей Рассмотрим преимущества и недостатки компьютерных сетей по сравнению с автономно работающими компьютерами. Объединение компьютеров в сеть имеет множество преимуществ. Среди них можно выделить следующие: совместное использование всех видов ресурсов: аппаратных, программных, информационных; экономия материальных средств при совместном использовании ресурсов; обеспечение распределенной обработки данных и параллельной обработки многими ЭВМ; возможность обмена большими массивами информации между ЭВМ, удаленными друг от друга на значительные расстояния; предоставление большего перечня услуг, в том числе таких, как электронная почта, телеконференции, электронные доски объявлений, Интернет-магазины, форумы, дистанционное обучение и многое другое; Существуют и другие преимущества компьютерных сетей: облегчение работ по совершенствованию технических, программных и информационных средств; относительная независимость в территориальном размещении компьютеров; оперативное и качественное принятие решений. Недостатки компьютерной сети: возможность распространения компьютерных вирусов; возможность несанкционированного доступа к информации; при использовании ресурсов глобальных сетей (например, Internet) возможность получения недостоверной или устаревшей информации. 3. Классификации компьютерных сетей Существуют различные классификации компьютерных сетей. Рассмотрим некоторые из них, выделяя признак классификации и виды сетей. Классификация 1 в зависимости от расстояния между узлами сети (по величине территории. По этому признаку выделяют три вида сетей: ЛВС, ГВС, РВС.

5 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 5 Локальная вычислительная сеть (ЛВС) (LAN Local Area Network) связывает абонентские системы, расположенные в пределах небольшой территории. Замечание. Следует отметить, что небольшая территория в данном определении очень относительное понятие. Протяженность ЛВС может ограничиваться как несколькими километрами, так и и десятками тысяч километров. К классу локальных сетей относятся сети предприятий, фирм, банков, офисов, учебных заведений и т. д. В общем случае ЛВС представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Глобальная вычислительная сеть (ГВС) (WAN Wide Area Network) объединяет абонентские системы, рассредоточенные на большой территории, охватывающей различные страны и континенты. Глобальные сети решают проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним. Взаимодействие AC осуществляется на базе различных территориальных сетей связи, в которых используются телефонные линии связи, радиосвязь, системы спутниковой связи. Примером глобальной сети является сеть Интернет. Региональная вычислительная сеть (РВС), или сеть мегаполисов (MAN Metropolitan Area Network), объединяет абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии: в пределах отдельной страны, региона, большого города. Замечание. Региональные вычислительные сети в пределах города часто называют городскими. РВС ограничены некоторой административной единицей. Протяженность РВС различная: от десятков километров до сотен тысяч километров. Каналы связи РВС беспроводные и проводные линии. В то время как локальные сети наилучшим образом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач, а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и богатым набором услуг, сети мегаполисов занимают некоторое промежуточное положение. Интересным примером связи локальных и глобальных сетей является виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN).

6 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 6 Так называется сеть организации, получающаяся в результате объединения двух или нескольких территориально разделенных ЛВС с помощью общедоступных каналов глобальных сетей, например, через Интернет. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многоуровневые иерархии, которые предоставляют мощные средства для обработки огромных массивов данных и доступ к практически неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети (ЛВС) могут входить в качестве компонентов в состав региональной сети; региональные сети объединяться в составе глобальной сети; наконец, глобальные сети могут образовывать еще более крупные структуры. Самым большим объединением компьютерных сетей в масштабах планеты Земля на сегодня является «сеть сетей» Интернет. Классификация 2 по способу управления. По этому признаку выделяют следующие виды: сетей с централизованным управлением (выделенным сервером); с децентрализованным управлением (одноранговая сеть); со смешанным управлением. Сеть с централизованным управлением (многоуровневая или иерархическая) это сеть с выделенным сервером В такой сети один из компьютеров выполняет функции управления работой сети: хранение данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями; управление взаимодействием между рабочими станциями; другие сервисные функции (администрирование, управление аппаратными устройствами и др.). Одноранговая сеть (одноуровневая, или сеть с децентрализованным управлением) это сеть, в которой все компьютеры равноправны. Классификация 3 по организации передачи информации. Сети с селекцией информации: строятся на основе моноканала (единого канала связи, объединяющего все компьютеры сети). Взаимодействие абонентов производится выбором (селекцией) адресованных им блоков данных (кадров): всем абонентам сети доступны все передаваемые в сети кадры, но копию кадра снимают только абонентские системы, которым они предназначены. Сети с маршрутизацией информации: в таких сетях для передачи кадров от отправителя к получателю может использоваться несколько маршрутов. Поэтому с

7 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 7 помощью коммуникационных систем сети решается задача выбора оптимального маршрута. Классификация 4 по методу доступа. Конкурентные: абонент начинает передачу данных, если обнаруживает свободной линию, или откладывает передачу на некоторый промежуток времени, если сеть занята другим абонентом. Детерминированные: резервирование времени у каждого абонента есть определенный промежуток, в течение которого линия принадлежит только ему. Классификация 5 по типу организации передачи данных. Эта классификация характерна для сетей с маршрутизацией информации. По типу организации передачи данных выделяют следующие виды сетей: 1. С коммутацией цепей (каналов). 2. С коммутацией сообщений. 3. Сети коммутации информационных пакетов Сети коммутации цепей исторически более ранние. Коммутация каналов подразумевает образование сквозного канала связи для прямой передачи данных между узлами до начала передачи информации. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой коммутаторами, которые могут устанавливать связи между любыми конечными узлами сети. Перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал. Легкость такого способа предполагает ряд недостатков, и самый главный низкий коэффициент использования каналов (они должны быть включены одновременно, следовательно происходит увеличение времени ожидания других клиентов). Пример сети с коммутацией каналов: передача информации по телефону. В сети коммутации сообщений информация передаётся порциями, которые называются сообщениями. Передача данных осуществляется сразу же после освобождения самого первого из нужных каналов. При этом методе коммутации сообщение передается через несколько транзитных компьютеров, где оно целиком буферизуется на диске (хранится в памяти). Транзитный узел не может начинать дальнейшую передачу части сообщения, если оно еще принимается. Сообщение, в отличие от пакета, имеет произвольную длину. Каждым сервером осуществляются следующие операции: приём информации, её сборка, проверка, маршрутизация, передача сообщения. Пример: электронная почта, телеконференции;

8 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 8 В сети коммутации информационных пакетов передача данных осуществляется короткими пакетами фиксированной длины (перед началом передачи сообщение разбивается на пакеты). Каждый пакет снабжается протокольной информацией (коды начала и окончания пакета, адреса отправителя и получателя, номер пакета в сообщении, информация для контроля достоверности передаваемых данных в промежуточных узлах связи и в пункте назначения). До начала передачи информации сквозной канал между отправителем и получателем не устанавливается. Информационный пакет (ИП) часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту (пакет, обязательно содержащий поле данных). Преимущества коммутации информационных пакетов: малая длина пакета предотвращает блокировку линии связи и не дает расти очереди в коммутационных узлах, отсюда быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надёжность и эффективность использования сети. Недостатки коммутации информационных пакетов: проблемы маршрутизации (решаются не только программным, но и аппаратным способом). Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблиц маршрутов, к которым закреплены маршруты от одного клиента к другому. Это обеспечивает достаточно простую реализацию, но загрузка сети может быть неравномерной. Здесь применяется метод кратчайшей очереди. Суть метода: каждый канал имеет приоритет, который определяется в соответствии с обратной пропорциональностью длины. Передача данных осуществляется по первому свободному каналу с наиболее высоким приоритетом. Таким образом, использование данного метода предполагает задержку ИП минимальной. Пример: передача информации в локальной сети Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet). Замечание. На практике существуют и интегрированные сети (комбинирование коммутаций). Классификация 6 по совместимости программ: однородные или гомогенные (это КС, которые объединяют программно-совместимые ЭВМ); неоднородные или гетерогенные (это КС, которые объединяют программнонесовместимые ЭВМ). Классификация 7 по топологии:

9 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 9 широковещательные (общая шина, пассивное дерево, пассивная звезда). В широковещательных конфигурациях в любой момент времени на передачу кадра может работать только одна РС, остальные РС могут принимать этот кадр (сети с селекцией информации); последовательные (произвольная или ячеистая, кольцо, активная звезда, активное дерево, полносвязная). В последовательных конфигурациях, характерных для сетей с маршрутизацией информации, передача данных осуществляется последовательно от одной РС к соседней; Классификация 8 по масштабу производственного подразделения. сети отделов используются небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия; сети кампусов сети предприятий, организаций («сampus» студенческий городок) объединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории; корпоративные сети сети масштаба предприятия, объединяющие большое количество компьютеров на всех территориях данного предприятия. Классификация 9 по назначению. информационные (информационно-поисковые); управляющие (технологическими, административными, организационными и др. процессами); расчетные; обрабатывающие документальную информацию и др. Классификация 10 по типу среды передачи данных: Проводные; Беспроводные. Проводные: коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные. Беспроводные: с передачей информации по радиоканалам с передачей информации в инфракрасном диапазоне Классификация 11 по скорости передачи данных: низкоскоростные среднескоростные высокоскоростные Пример. Низкоскоростные:

10 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 10 Token-Ring ArcNet Среднескоростные: Ethernet Высокоскоростные: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet 4. Многослойная модель Таким образом, компьютерная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы отдельных ее элементов, таких как: компьютеры; коммуникационное оборудование; операционные системы; сетевые приложения. Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизированных компьютерных платформ. В сетях успешно применяются компьютеры различных классов - от персональных компьютеров до мэйнфреймов и супер-эвм. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору решаемых сетью задач. Второй слой - это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, не менее важную роль играют коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением, как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать

11 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 11 Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети. При проектировании сети важно учитывать, насколько легко данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, какой она обеспечивает уровень безопасности и защищенности данных, до какой степени позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения. Самый верхний слой сетевых средств образуют различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и т.д. Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и операционными системами.

12 Компьютерные сети и телекоммуникации. Лекция 1 12 Итак, в лекции 1 мы рассмотрели основные понятия компьютерных сетей и телекоммуникаций, преимущества и недостатки компьютерных сетей, различные классификации сетей. Для контроля и оценки полученных знаний по теме «Основные понятия компьютерных сетей» вам предлагается выполнить тест, который вы можете найти на сайте. Дополнительную информацию по изученной теме вы сможете найти в литературных источниках. Список рекомендуемой литературы 1. Бройдо В. Л., Ильина О. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: ПИТЕР, Мелехин, В.Ф. Вычислительные машины, системы и сети: учебник /В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. - СПб.: ПИТЕР, Пескова, С.А. Сети и телекоммуникации: учеб. пособие /С.А. Пескова, А.В. Кузин, А.Н. Волков. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, Таненбаум Э. С. Компьютерные сети. 4-е изд. - СПб.: ПИТЕР, 2011.

ТЕМА 3. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЯХ Если два и более компьютера информационно соединены между собой с помощью взаимосвязанных каналов передачи данных, то такое соединение называется компьютерной

Компьютерные сети Что такое компьютерная сеть? КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ соединение компьютеров для обмена информацией и совместного использования ресурсов (принтер, модем и т. д) Линия передачи данных Компьютерные

Лекция 13 Тема: Основы сетевых технологий. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем. План: 1. Локальная вычислительная сеть: понятие и назначение 2. Семиуровневая модель организации локальной вычислительной

Локальная сеть Компьютерная сеть совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к программным, техническим,

Ó ÂappleÊ ÌËÂ 1. Â ÂÌËÂ... 6 1.1. Общие сведения о вычислительных системах, сетях и телекоммуникациях... 6 1.2. Понятие системы, сети и телекоммуникации... 9 1.3. Классификация вычислительных систем...

Вычислительные сети Лекция 2 1 2 Структура презентации 1. Основные компоненты сети. 2. Внешнее устройство. Интерфейс. Драйвер. 3. Передача данных. 4. Топологии сетей. 5. Домашнее задание. Основные компоненты

Сближение компьютерных и телекоммуникационных сетей Телекоммуникационные сети телефонные сети радиосеть телевизионные сети компьютерные сети Вид телекоммуникационной сети телефонные сети радиосети Вид

ТЕХНОЛОГИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Занятие 2 Классификация компьютерных сетей 1. Назначение компьютерных сетей, их основные компоненты 2. Классификация КС a. Виды компьютерных сетей b. Типы

Компьютерные комплексы и сети Компьютерный комплекс представляет собой автоматизированную систему, полностью решающую поставленные перед ней задачи. В качестве комплекса в зависимости от его предназначения

Что такое компьютерная сеть? 1 Компьютерная сеть это группа компьютеров, соединённых линиями связи: электрические кабели телефонная линия оптоволоконный кабель (оптическое волокно) радиосвязь (беспроводные

Основы компьютерных сетей Сеть группа компьютеров и других устройств, соединенных каким-либо способом для обмена информацией и совместного использования ресурсов. Ресурсы аппаратное обеспечение (принтеры)

Московский физико-технический институт Факультет кибернетики и радиотехники Кафедра информатики и вычислительной техники Коммуникационные технологии компьютерных сетей д.т.н., проф., Перекатов В.И. Часть

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Сеть - это два или более компьютеров, соединенных каналами связи. Прообразом компьютерной сети в начале 60-х г. XX в. стал терминальный доступ к мэйнфреймам, которые в режиме разделения

Лекция 2 СЕТИ Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему План лекции Администратор компьютерных сетей Классификации

Лекция 20 1. Топология локальных вычислительных сетей Локальные вычислительные сети представляют собой принципиально новый подход к управлению технологическими комплексами и ГАП, позволяющий эффективно

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Государственное профессиональное образовательное учреждение Тульской области «Тульский государственный машиностроительный колледж имени Никиты Демидова» РАССМОТРЕНА

Образовательный минимум Четверть 3 Предмет Информатика Класс 11 Ярцева Вера Алексеевна- учитель истории и обществознания, e-mail [email protected] Общие требования: учащийся для получения зачета (допуска

Перечень экзаменационных вопросов по дисциплинам специальности 6М070400 - «Вычислительная техника и программное обеспечение» для поступающих в магистратуру Вопросы к разделу «Теория информации» 1. Области

ВВЕДЕНИЕ В Лекция 10 Информатика На основе лекции Гончарова С.Л. Вычислительная сеть это объединение и представление как единого целого различных информационных ресурсов (компьютеры, периферийные устройства,

Аппаратное обеспечение компьютерных сетей Виды сети Локальная Региональная Корпоративная Глобальная Локальные сети Локальная сеть соединение компьютеров, расположенных на небольших расстояниях друг от

Направление 09.03.03 Информатика 1.2 Лекция СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лектор Молнина Елена Владимировна Старший преподаватель кафедры Информационных систем, ауд.9, гл.корпус. mail: [email protected] Юрга 2016 СОДЕРЖАНИЕ

Подготовил: преподаватель информатики Дохова А.М. Тема урока: «Технические и программные средства телекоммуникационных технологий. Интернет-технологии, способы и скоростные характеристики подключения,

В.Г. ОЛИФЕР, Н.А. ОЛИФЕР КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ ПРИНЦИПЫ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРОТОКОЛЫ УЧЕБНИК СОДЕРЖАНИЕ ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ... 7 1.1. ОТ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ - К ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ СЕТЯМ...7

Связь компьютера с ПУ Принципы построения сетей Связь двух ПК Виды связей Связность а полносвязная топология, б неполносвязная (ячеистая) а общая шина б звезда в кольцо г дерево д сетка Типы топологий

Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины» УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе И.В. Семченко 2019 г. ПРОГРАММА вступительного испытания по дисциплине «Компьютерные

Содержательный модуль 1.3. Классификация и архитектура информационновычислительных сетей. 1. Информационная сеть как системообразующий компонент автоматизированных систем управления Как правило, информационные

Уважаемые ученики! В работе с книгой вам помогут навигационные значки: Важное утверждение или определение. Ссылка на упражнения в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (далее ЕК ЦОР) в двух

Локальные вычислительные сети Вопросы 1. Основные понятия компьютерных сетей 2. Классификация компьютерных сетей 3. Среда передачи в компьютерных сетях 4. Топология сетей. Базовые топологии 5. Модель сетевого

Основы проектирования локальных компьютерных сетей Цели работы Изучение базовых технологий построения локальных сетей; получение навыков конфигурирования локальной компьютерной сети в зависимости от возлагаемых

Дисциплина: «Компьютерные сети». Тема 1. Локальные сети. Топология локальных сетей (10 часов) Занятие 3. (2 ч) План 1. Топологии. Топология шина - виды, разновидности, особенности 2. Топология кольцо особенности

О.Я. Кравец СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ Учебное пособие Рекомендовано учебно-методическим объединением по образованию в области прикладной информатики в качестве учебного пособия для студентов высших учебных

Администрирование локальных сетей Лекция 4. Технологии локальных сетей Основное содержание лекции Применение локальных вычислительных сетей. Основные технологии построения локальной вычислительной сети.

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет С.В. Ситанов, С.С.Алаева

Вариант 1 Выберите правильный вариант ответа. Возможен только один вариант правильного ответа. 1. Что такое «компьютерная сеть»? а. Телефонная линия + компьютер; б. Группа компьютеров, соединённых линиями

Программа вступительных испытаний для абитуриентов, поступающих по программам магистратуры в 2017 году, составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом требований по

Рабочая программа дисциплины " Технические средства передачи информации в административно-управленческой деятельности" составлена в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания основной

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра системного анализа (СА) Харьков Сергей Сергеевич Вычислительные машины, системы и сети Методические указания по

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины Физический факультет «Информационные системы и сети» Лекция Введение в компьютерные

Введение в сети ЭВМ и телекоммуникации Компьютерная сеть Компьютерная сеть это система связи двух или более компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование).

33. Функциональные компоненты операционных систем автономного компьютера. Сетевые ОС. Одноранговые и серверные сетевые ОС. Функциональные компоненты операционных систем автономного компьютера -программы

Проектирование и администрирование компьютерных сетей (Cisco)_рус_4кр_Батырхан С._3к3г_ДОТ 1 Что такое компьютерная сеть? 2 Самая низкая скорость передачи до скольки мб/с? 3 Самая высокая скорость передачи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ СЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (C.1.2.9.1) Специальность 09.05.01

Лекция 2 Введение в вычислительные сети Телематика. Это новая научно-техническая дисциплина, предметом которой являются методы и средства передачи информации на расстояния, существенно превышающие линейные

ЛЕКЦИЯ 20 1 1. Разновидности сетей КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ. ВОЗМОЖНОСТИ. СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ. ЭТАЛОННАЯ МОДЕЛЬ ISO/OSI. Коммуникационная сеть - система, состоящая из объектов, осуществляющих функции

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Маркелов А. А. Университетский колледж ОГУ Оренбург, Россия ANALYSIS OF THE PROBLEMS OF LOCAL AREA NETWORKS Markelov A. A. University College OSU Orenburg,

Компьютерные сети Понятие компьютерной сети (КС) Подавляющее большинство компьютеров объединены в различные информационно-вычислительные сети: от малых локальных в домах или офисах до глобальных типа Интернет.

ЛЕКЦИЯ 3. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМА- ЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПО РАЗЛИЧНЫМ ПРИЗНАКАМ 1) Классификация автоматизированных информационных технологий по способу реализации 2) Классификация автоматизированных

Компьютерные сети Локальная сеть За период 1970 2002 гг. построены сотни национальных и международных компьютерных сетей. Благодаря этому в большинстве стран обеспечивается повсеместное внедрение информационных

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И СЕТИ: МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Сост.: доц. Гедике А.И. Кафедра прикладной математики Разделы дисциплины 1. Вычислительная техника и компьютерные сети.

Как устроена компьютерная сеть. Электронная почта и другие услуги компьютерной сети. Что такое компьютерная сеть? Передача информации между пользователем и компьютером Передача информации между компьютерами

ЛЕКЦИЯ 9. РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ 1) Пакетный режим автоматизированной обработки информации 2) Диалоговый режим автоматизированной обработки информации 3) Сетевой режим автоматизированной обработки

Для определения компонент вычислительных сетей приведем их общую классификацию. Для неё используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, то есть по величине

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Разработчик Белянина Н.В., канд. тех. наук, доц. Рецензент Артюшенко В.М., д-р тех. наук, проф. I Организационно-методический раздел 1 Цель дисциплины Целью дисциплины

Централизация технического обслуживания и эксплуатации АТСЦ-90 Панасенко А.А., Самошкина Н.В., Ерохин А.В. Введение Современный уровень развития систем связи предполагает создание широкой инфраструктуры

Администрирование локальных сетей Лекция 2. Основы организации сетей Основные вопросы лекции Передача данных по линиям связи. Двоичная передача и кодирование данных. Характеристики физических каналов:

Сетевые операционные системы Для чего компьютеры объединяют в сети? Совместное использование ресурсов Возможность ускорения вычислений Повышение надежности работы вычислительной техники Возможность применения

ARCNET Ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet Технологии локальных сетей (ЛВС) Token Ring FDDI 100VG-AnyLAN Особенности технологий локальных сетей: - реализуют 2 нижних уровня модели OSI - структура локальных

Урок-зачет 11 класс В плену компьютерной сети Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний. Цели урока: 1) проверка знаний учащихся по теме «Компьютерные телекоммуникации и Интернет»; 2) повышение

МНОГОУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ СТЕКА СЕТЕВЫХ ПРОТОКОЛОВ Организация передачи данных Многоуровневая модель Система А Процесс Система B Процесс Уровень N+1 Уровень N Среда передачи данных Организация передачи данных

1.1.1. Основні поняття та визначення 1.1.2. Класифікація мереж 1.1.3. Види топологічних структур мереж. 1.1.4. Системи передачі даних Вычислительная сеть (ВС) это система взаимосвязанных и распределенных

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования города Москвы ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ 8 имени дважды Героя Советского

Локальная сеть Разработчик: Калмыкова Е.П. преподаватель КБАДК Компьютерная сеть соединение компьютеров для обмена информацией и совместного использования ресурсов (принтер, модем, дисковая память и т.д.).

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова» Московский

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МИЭТ» «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Директор

Мышь

Клавиатура

Клавиатура – клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя.

Функции клавиатуры не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) в составе базовой системы ввода-вывода, и поэтому компьютер реагирует на нажатия клавиш сразу после включения.

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам.

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш, размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Служебные клавиши располагают рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится часто пользоваться, они имеют увеличенный размер. К ним относятся клавиши SHIFT, ENTER, ALT, CTRL, TAB, ESC, BACKSPACE и др.

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели.

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Появление дополнительной клавиатуры относится к началу 80-х годов. В то время клавиатуры были относительно дорогостоящими устройствами. Первоначальное назначение дополнительной панели состояло в снижении износа основной панели при проведении расчетно-кассовых вычислений, а также при управлении компьютерными играми. В наши дни клавиатуры относят к малоценным быстроизнашивающимся устройствам и приспособлениям, и существенной необходимости оберегать их от износа нет.

Мышь – устройство управления манипуляторного типа . Представляет собой плоскую коробочку с двумя-тремя кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением графического объекта (указателя мыши) на экране монитора.

В отличие от клавиатуры мышь не является стандартным органом управления, и персональный компьютер не имеет для нее выделенного порта. Для мыши нет и постоянного выделенного прерывания, а базовые средства ввода и вывода не содержат программных средств для обработки прерываний мыши. В связи с этим в первый момент после включения компьютера мышь не работает. Она нуждается в поддержке специальной системной программы – драйвера мыши. Драйвер мыши предназначен для интерпретации сигналов, поступающих через порт. Кроме того, он обеспечивает механизм передачи информации о положении и состоянии мыши операционной системе и работающим программам.

Компьютером управляют перемещением мыши по плоскости и кратковременными нажатиями правой и левой кнопок (щелчками). В отличие от клавиатуры мышь не может напрямую использовать для ввода знаковой информации – е принцип управления является событийным. Перемещения мыши и щелчки ее кнопок являются событиями с точки зрения ее программы-драйвера. Анализируя эти события, драйвер устанавливает, когда произошло событие и в каком месте экрана в этот момент находился указатель. Эти данные передаются в прикладную программу, с которой работает пользователь в данный момент. По ним программа может определить команду, которую имел в виду пользователь, и приступить к ее выполнению.

Комбинация монитора и мыши обеспечивает наиболее современный тип интерфейса пользователя, который называется графическим. Пользователь наблюдает на экране графические объекты и элементы управления. С помощью мыши он изменяет свойства объектов и приводит в действие элементы управления компьютерной системой, а с помощью монитора получает отклик в графическом виде.

К числу регулируемых параметров мыши относятся: чувствительность (выражает величину перемещения указателя на экране при заданном линейном перемещении мыши), функции правой и левой кнопок, а также чувствительность к двойному нажатию (максимальный интервал времени, при котором два щелчка кнопкой мыши расцениваются как один двойной щелчок).

Компьютерная сеть (КС) – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных .

В общем случае под телекоммуникационной сетью (ТС ) понимаютсистему, состоящую из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети, и линий передачи (связи, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами .

В зависимости от вида продукта – информация, энергия, масса – различают соответственно информационные, энергетические и вещественные сети.

Информационная сеть (ИС) – коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования информации является информация. Традиционно для передачи звуковой информации используются телефонные сети, изображений – телевидение, текста – телеграф (телетайп). В настоящее время все большее распространение получают информационные сети интегрального обслуживания, позволяющие передавать в едином канале связи звук, изображение и данные.

Вычислительная сеть (ВС ) – информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование. Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети.

ВС классифицируют по ряду признаков.

1. В зависимости от расстояния между узлами сети ВС можно разделить на три класса:

· локальные (ЛВС, LAN – Local Area Network ) – охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1…2 км);

· корпоративные (масштаба предприятия ) – совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или несколько близко расположенных зданиях;

· территориальные – охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные (MAN – Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN – Wide Area Network), имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы.